一种高压多级泵用机封结构及方法技术

本发明专利技术公开了一种高压多级泵用机封结构，涉及钻井平台高压冲桩泵用机封技术领域，包括：安装座、补偿弹件、推环、动环组件、动环环片、静环组件、静环环片。动环环片上具有强制循环动力槽。将动环组件与静环组件进行换位，使得动环组件与推环、补偿弹件相连，使得动环环片直接受到补偿弹件的应力，减少动环环片与静环环片之间可能产生的缝隙，加强密封效果，并且在转轴高速、高压转动时，通过动环环片的强制循环动力槽接收流体，进而使得流体润滑动环环片与静环环片之间的接触面，减少干磨，此外，动环环片的旋转离心力还能将残留在强制循环动力槽中的杂质甩出，进一步降低了动环环片、静环环片的磨损率，大大加强使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种高压多级泵用机封结构及方法
本专利技术涉及钻井平台高压冲桩泵用机封
，特别涉及一种高压多级泵用机封结构。
技术介绍
随着人类对油气资源开发利用的深化，油气勘探开发从陆地转入海洋。因此，钻井工程作业也必须在浩瀚的海洋中进行。而在进行钻井工程作业前，需将钻井平台(海上平台)在海上进行固定，因此需将固定桩打入海底来固定该钻井平台，进而使得钻井平台上的工作人员能正常进行钻井工程作业。等钻井工程作业完成后，又需将钻井平台移动到其他地方进行探索或者去完成另外的钻井工程作业，故这个时候需要钻井平台高压冲桩泵，通过该泵把海水打到固定桩周围，把淤泥或者石块等等冲开，进而使得固定桩起拔，使得钻井平台能够移动。但是在钻井平台高压冲桩泵进行工作时，其扬程600米(6MPA)，即需要承受60公斤水压的情况下进行工作，该高压冲桩泵的线速度，压力都会超过机封的极限。因此该高压冲桩泵中套设在转轴上的动环环片与静环环片之间会产生干磨现象，大大降低该高压冲桩泵的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术目的之一是解决现有技术中钻井平台高压冲桩泵因高速、高压导致动环环片与静环环片之间的接触面产生干磨，导致使用寿命降低的问题。本专利技术目的之二是提供一种高压多级泵用机封方法。为达到上述目的之一，本专利技术采用以下技术方案：一种高压多级泵用机封结构，其中，包括：安装座；补偿弹件，所述补偿弹件的左端与所述安装座相连；推环，所述推环的左端连接所述补偿弹件的右端；动环组件，所述动环组件的左端连接所述推环的右端：动环环片，所述动环环片设置在所述动环组件的右端上，所述动环环片上具有：强制循环动力槽，所述强制循环动力槽由所述动环环片的右端局部端面内凹形成；静环组件，所述静环组件位于所述动环组件的右端；静环环片，所述静环环片设在所述静环组件的左端上，所述静环环片与所述动环环片相贴合接触；所述安装座、所述补偿弹件、所述推环、所述动环组件、所述动环环片、所述静环组件、所述静环环片套设在转轴上。在转轴高速、高压转动时，通过动环组件中动环环片的强制循环动力槽接收流体(海水)，进而使得流体进入动环环片与静环环片之间的接触面进行润滑，减少高速、高压下的干磨现象。所述推环半包裹所述动环组件。所述动环环片以镶嵌的连接方式嵌入至所述动环组件的右端。所述静环环片以镶嵌的连接方式嵌入至所述静环组件的左端。将动环环片、静环环片镶嵌至的动环组件、静环组件中，避免动环环片、静环环片在高压下变形过大，导致动环环片、静环环片不稳定(加剧摩擦力度)，以及可能触碰到转轴，导致磨损加剧，影响使用寿命的问题。动环环片为宽环，静环环片为窄环。由于工况是海水，含有脏物和颗粒，而动环环片相比静环环片要宽，因此动环环片右端面能够更快接触脏物和颗粒，在旋转作用力下甩开触脏物和颗粒，避免触脏物和颗粒进入动环环片与静环环片的端面之间，造成磨损，影响使用寿命。并且，动环环片作为宽环，不仅使得强制循环动力槽易开，还能加强强制循环动力槽流动效果，此外，作为窄环的静环环片也能最为有效密封接触动环环片，进一步加强密封效果，将使用寿命效果最大化。进一步地，在本专利技术实施例中，所述强制循环动力槽位于所述动环环片右端面边缘位置，所述强制循环动力槽为开放式槽型。开放式槽型的形成为去除所述动环环片右端面边缘局部结构后，形成直接连通外界的内凹面构造。或者将所述强制循环动力槽限定为月牙形，所述强制循环动力槽两端贯通所述动环环片。仅包含强制循环动力槽的两端贯通所述动环环片。相比于开放式的强制循环动力槽，月牙形的强制循环动力槽能够大概率避免海中的颗粒杂质进入至强制循环动力槽中，导致海中的颗粒杂质进入至动环环片与静环环片之间造成磨损，降低使用寿命。进一步地，在本专利技术实施例中，所述动环组件与所述静环组件分别具有第一去应力槽与第二去应力槽，所述动环环片左端角位于所述第一去应力槽，所述静环环片的右端角位于所述第二去应力槽。通过在动环组件与静环组件中设置第一去应力槽与第二去应力槽，使得动环环片、静环环片在变形时有足够的变形延伸空间，减少动环环片、静环环片摩擦力度，进而使得强制循环动力槽流体能够更好的进入动环环片、静环环片之间，减少干磨现象，加强使用寿命。进一步地，在本专利技术实施例中，所述静环环片与所述动环环片为面接触，所述静环环片的材质采用硬质合金，所述动环环片的材质采用碳化硅。碳化硅研磨要求表面粗糙度0.05um,硬质合金要求表面粗糙度0.01um,执行WN150和WN120标准。环面的表面粗糙度会影响密封的承载能力。进一步地，在本专利技术实施例中，所述静环环片与所述动环环片分别与转轴之间存在间隙。防止大颗粒流体介质冲进到动环环片和静环环片的接触面之间进行摩擦。进一步地，在本专利技术实施例中，所述补偿弹件为预压紧状态，具有一定顶向所述推环的压力。在动环环片和静环环片有一定摩擦损耗时，能通过补偿弹件推动动环环片进行补偿，加长动环环片和静环环片的使用寿命。进一步地，在本专利技术实施例中，所述高压多级泵用机封结构还包括：紧定螺钉，所述安装座通过所述紧定螺钉固定在转轴上。进一步地，在本专利技术实施例中，所述安装座具有阶梯孔，所述高压多级泵用机封结构还包括：销钉，所述销钉穿过所述阶梯孔连接所述推环。进一步地，在本专利技术实施例中，所述动环组件还具有安装槽，所述高压多级泵用机封结构还包括：挡环；密封圈，所述挡环与所述密封圈安装在所述安装槽中，用于所述动环组件与转轴之间的密封。本专利技术的有益效果是：本专利技术将动环组件与静环组件进行换位，使得动环组件与推环、补偿弹件相连(直接或间接)，使得动环环片直接受到补偿弹件的应力作用，减少转动时动环环片与静环组件中静环环片之间可能产生的缝隙，加强密封效果，并且在转轴高速、高压转动时，通过动环环片的强制循环动力槽接收流体，进而使得流体润滑动环环片与静环环片之间的接触面，减少干磨，此外，动环环片的旋转离心力还能将残留在强制循环动力槽中的杂质甩出，进一步降低了动环环片、静环环片的磨损率，大大加强使用寿命。为达到上述目的之二，本专利技术采用以下技术方案：一种高压多级泵用机封方法，包括以下步骤：换位，将动环组件与静环组件进行换位，使得动环组件与推环、补偿弹件相连，使得动环组件的动环环片能够受到补偿弹件的应力作用，减少转动时动环环片与静环组件中静环环片之间可能产生的缝隙；润滑，在转轴高速、高压转动时，通过动环组件中动环环片的强制循环动力槽接收流体，进而使得流体润滑动环环片与静环环片之间的接触面；甩离，在转轴高速、高压转动时，通过动环组件中动环环片的离心力将残留在强制循环动力槽中的海中杂质甩出。进一步地，在本专利技术实施例中，动环环片为宽环，以实现最大的离心力作用。进一步地，在本专利技术实施例中，将动环环片镶嵌入动环组件中，通过动环环片作为旋转作用体减少高压产生的形变。进一步地，在本专利技术实施例中，通过在动环组件与静环组件中设置第一去应力槽与第二去应力槽，使得动环环片、静环环片在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压多级泵用机封结构，其中，包括：/n安装座；/n补偿弹件，所述补偿弹件的左端与所述安装座相连；/n推环，所述推环的左端连接所述补偿弹件的右端；/n动环组件，所述动环组件的左端连接所述推环的右端；/n动环环片，所述动环环片设置在所述动环组件的右端上，所述动环环片上具有：/n强制循环动力槽，所述强制循环动力槽由所述动环环片的右端局部端面内凹形成；/n静环组件，所述静环组件位于所述动环组件的右端；/n静环环片，所述静环环片设在所述静环组件的左端上，所述静环环片与所述动环环片相贴合接触；/n所述安装座、所述补偿弹件、所述推环、所述动环组件、所述动环环片、所述静环组件、所述静环环片套设在转轴上。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压多级泵用机封结构，其中，包括：
安装座；
补偿弹件，所述补偿弹件的左端与所述安装座相连；
推环，所述推环的左端连接所述补偿弹件的右端；
动环组件，所述动环组件的左端连接所述推环的右端；
动环环片，所述动环环片设置在所述动环组件的右端上，所述动环环片上具有：
强制循环动力槽，所述强制循环动力槽由所述动环环片的右端局部端面内凹形成；
静环组件，所述静环组件位于所述动环组件的右端；
静环环片，所述静环环片设在所述静环组件的左端上，所述静环环片与所述动环环片相贴合接触；
所述安装座、所述补偿弹件、所述推环、所述动环组件、所述动环环片、所述静环组件、所述静环环片套设在转轴上。


2.根据权利要求1所述高压多级泵用机封结构，其中，所述强制循环动力槽位于所述动环环片右端面边缘位置，所述强制循环动力槽为开放式槽型。


3.根据权利要求1所述高压多级泵用机封结构，其中，所述强制循环动力槽为月牙形，所述强制循环动力槽两端连通外界。


4.根据权利要求1所述高压多级泵用机封结构，其中，所述动环组件与所述静环组件分别具有第一去应力槽与第二去应力槽，所述动环环...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛小青，李奎，
申请(专利权)人：伊格曼苏州密封科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32